高電壓技術(shù)復(fù)習(xí)題

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1、1、電子極化具有以下四種類型：電子位移極化；離子位移極化；轉(zhuǎn)向極化；空間電荷極化。2、電子位移極化電場(chǎng)中的所有電介質(zhì)內(nèi)都從在電子位移極化，它是彈性的并不引起能量損耗，完成極化的時(shí)間極短，該時(shí)間已于可見(jiàn)光相近；單元粒子的電子極化電矩與溫度有關(guān)，溫度的變化只是通過(guò)介質(zhì)密度的變化（即介質(zhì)單位體積中粒子數(shù)的變化）才使介質(zhì)的電子位移極化率發(fā)生變化。3、離子位移極化在大多數(shù)情況下，離子位移極化有微量的能量損耗。電介質(zhì)的離子位移極化率隨溫度的升高而略有增大。這是由于溫度升高時(shí)電介質(zhì)的體積膨脹，離子間的距離增大，離子間相互作用的彈性力減弱的結(jié)果。4、轉(zhuǎn)向極化外電場(chǎng)愈強(qiáng)，極性分子

2、的轉(zhuǎn)向定向就愈充分，轉(zhuǎn)向極化就愈強(qiáng)烈。轉(zhuǎn)向極化的建立需較長(zhǎng)的時(shí)間。并伴有能量損耗。5、空間電荷極化以上三種極化都是帶電質(zhì)點(diǎn)的彈性位移或轉(zhuǎn)向形成的空間電荷極化的機(jī)理與上述不同，它是由帶電質(zhì)點(diǎn)（電子或正、負(fù)離子）的移動(dòng)而形成的；在電場(chǎng)作用下，帶電質(zhì)點(diǎn)在電介質(zhì)中移動(dòng)時(shí)可能被晶格缺陷捕獲或在兩層介質(zhì)的界面上堆積，造成電荷在電介質(zhì)中新的分布從而產(chǎn)生電矩。這種極化稱為空間電荷極化。5、氣體介質(zhì)的相對(duì)介電常數(shù)由于氣體物質(zhì)分子間的距離相對(duì)很大，即氣體的密度很小，氣體的極化率也就很小，故一切氣體的相對(duì)介電常數(shù)都接近于1。任何氣體的相對(duì)介電常數(shù)均隨溫度的升高而減小，隨壓力的增大而增

3、大，但其影響過(guò)程都很小。6、中性液體介質(zhì)中性液體介質(zhì)的相對(duì)介電常數(shù)不大，其值在1.8~2.8范圍內(nèi)；7、極性液體介質(zhì)低溫時(shí)分子間的黏附力強(qiáng)，轉(zhuǎn)向較難，轉(zhuǎn)向極化對(duì)介電常數(shù)的貢獻(xiàn)較小，隨著溫度的升高，分子間的黏附力減弱，轉(zhuǎn)向極化對(duì)介電常數(shù)的貢獻(xiàn)就較大，介電常數(shù)隨之增大；另一方面，溫度升高時(shí)，分子的熱運(yùn)動(dòng)加強(qiáng)，對(duì)極性分子定向排列的干擾也隨之增強(qiáng)，阻礙轉(zhuǎn)向極化的完成，所以當(dāng)溫度進(jìn)一步升高時(shí)介電常數(shù)反而趨向減小。當(dāng)頻率相當(dāng)?shù)蜁r(shí)，極性分子來(lái)得及跟隨電場(chǎng)交變轉(zhuǎn)向，介電常數(shù)較大，并且接近于直流電壓下測(cè)得的介電常數(shù)，當(dāng)頻率超過(guò)某一臨界值時(shí)，極性分子的轉(zhuǎn)向就跟不上電場(chǎng)的變化，介電常

4、數(shù)就開(kāi)始減小，隨著頻率的增高介電常數(shù)最終接近于自由電子位移極化所引起的介電常數(shù)值。8、固體相對(duì)介電常數(shù)由中性分子構(gòu)成的固體介質(zhì)只具有電子式極化和離子式極化，其介電常數(shù)較?。粯O性固體介質(zhì)由于具有極性所以這類介質(zhì)的介電常數(shù)都很大；9、電介質(zhì)的電導(dǎo)氣體介質(zhì)的電導(dǎo)是由電離出來(lái)的自由電子、正離子和負(fù)離子在電場(chǎng)作用下移動(dòng)而造成的。液體和固體介質(zhì)的電導(dǎo)是由介質(zhì)的基本物質(zhì)分子發(fā)生化學(xué)分解火熱離解形成的帶電質(zhì)點(diǎn)沿電場(chǎng)方向運(yùn)動(dòng)而形成的。10、氣體介質(zhì)的電導(dǎo)11、液體介質(zhì)的電導(dǎo)12、固體介質(zhì)的電導(dǎo)影響固體介質(zhì)電導(dǎo)的因素：1、溫度；2、電場(chǎng)強(qiáng)度3、雜質(zhì)；固體介質(zhì)除了體積電導(dǎo)外，還存在表

5、面電導(dǎo)一般中性介質(zhì)的表面電導(dǎo)最小，極性分子次之，離子型介質(zhì)最大；13、電介質(zhì)中的能量損耗1、介質(zhì)損耗的基本概念2、氣體介質(zhì)中的損耗當(dāng)場(chǎng)強(qiáng)超過(guò)氣體分子電離所需的值時(shí)，其體介質(zhì)將產(chǎn)生電離，介質(zhì)損耗大增，且隨著電壓的升高，損耗增長(zhǎng)很快。3、液體和固體介質(zhì)的損耗第二章氣體放電的物理過(guò)程1、氣體帶電質(zhì)點(diǎn)的產(chǎn)生氣體中帶電質(zhì)點(diǎn)的來(lái)源有二：一是氣體分子本身發(fā)生電離，二是氣體中的液體或固體金屬表面發(fā)生電離；電離：當(dāng)外界加入的能量很大，使電子具有的能量超過(guò)最遠(yuǎn)軌道的能量時(shí)，電子就逃出原子軌道之外，成為自由電子。這樣，就使原來(lái)的一個(gè)中性原子變成一個(gè)自由電子和帶正電荷的離子，這種過(guò)程稱

6、為電離；包括1、撞擊電離2、光電離3、熱電離4、表面電離2、湯森德氣體放電理論3、流注放電理論4、電暈放電電暈放電是極不均勻電場(chǎng)所特有的一種自持放電形式；電暈放電的電場(chǎng)強(qiáng)度并不取決于電源電路中的阻抗，而取決于電極外氣體空間的電導(dǎo)，即取決于外施電壓的大小、電極形狀、相間距離、氣體的性質(zhì)和密度等。5、氣體中的電暈放電會(huì)有下列幾種效應(yīng)6、消除電暈的方法是：1、改進(jìn)電極的形狀2、增大電極的曲率半徑7、雷電放電8、氣隙的沿面放電沿著氣體與固體（或液體）介質(zhì)的分界面上發(fā)生的放電現(xiàn)象成為氣隙的沿面放電沿面放電發(fā)展到貫穿兩級(jí)，使整個(gè)氣隙沿面被擊穿，稱為閃爍。在實(shí)用的絕緣結(jié)構(gòu)中，

7、氣隙沿固體表面放電的現(xiàn)象占大多數(shù)；一般說(shuō)來(lái)，固體介質(zhì)的介電常數(shù)比氣體介質(zhì)大好幾倍，其電導(dǎo)率比正常情況下氣體的電導(dǎo)率大的更多；9、不論作用的電壓波形如何，緊貼電極的薄層氣隙中的場(chǎng)強(qiáng)總是遠(yuǎn)大于其他部分的場(chǎng)強(qiáng)，這里的氣體就首先電離，產(chǎn)生自由電子，給沿面放電創(chuàng)造條件。10、通常氣隙的擊穿電壓隨著大氣密度或大氣中濕度的增加而升高，大氣條件對(duì)外絕緣的沿面閃爍電壓也有類似的情況。11、空氣隙的擊穿電壓（包括沿面閃爍）隨著空氣密度的增大而升高的原因是：隨著密度的增大，空氣中自由電子的平均自由程度縮短了，不易造成撞擊電離12、、空氣隙的擊穿電壓隨著空氣濕度的增大而增大的原因：水蒸

8、氣是電負(fù)性氣體，易俘獲自